[發明專利]一種三維圖形仿真方法及系統

有效

• 申請號: 201210591691.8
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103093496A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 張麗娜
• 申請（專利權）人: 北京配天大富精密機械有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T15/50
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

技術領域

本發明涉及一種三維圖形仿真方法及系統。

背景技術

三維圖形仿真是指建立一個精確且逼真的實體模型以及實體的工作環境。

一般情況下，三維圖形仿真通過讀取實體的立體光造文件，并通過專業的圖形程序接口(OpenGL)重新構造幾何模型，將實體的所有的單個幾何模型封裝到一個顯示表，將顯示表導入仿真軟件中實現仿真。

這種方式只能針對各個部件之間沒有運動的實體，例如整體模型的構建與觀察。但是如果實體各個部件之間有運動，該方法就沒法實現仿真。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種三維圖形仿真方法及系統，能夠對實體各個部件之間有運動的情況實現仿真，從而再現實體各個部件的相對運動狀況和仿真結果。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種三維圖形仿真方法，包括：獲取部件的三角面片數據；利用所述部件的三角面片數據為所述部件構建獨立的顯示表；獲取所述部件運動的三維轉動向量，將所述部件運動的三維轉動向量與所述獨立的顯示表組裝得到仿真結果。

其中，所述獲取部件的三角面片數據的步驟包括：讀取機器人的立體光造文件以獲取部件的三角面片數據。

其中，所述讀取機器人的立體光造文件以獲取部件的三角面片數據的步驟之前，還包括：根據機器人各個部件的運動狀態，將所述機器人的立體光造文件劃分為五軸和向量六個部件的立體光造文件；所述讀取機器人的立體光造文件以獲取部件的三角面片數據的步驟包括：讀取所述五軸和向量六個部件的立體光造文件，以獲取所述機器人的所述五軸和向量六個部件的三角面片數據。

其中，所述利用所述部件的三角面片數據為所述部件構建顯示表的步驟包括：從所述機器人的所述五軸和向量六個部件的三角面片數據中獲取所述五軸和向量六個部件的中心點信息，利用所述五軸和向量六個部件的中心點信息分別構建所述五軸和向量六個部件的三維模型，將所述五軸和向量六個部件的三維模型分別封裝得到所述五軸和向量六個部件的獨立的顯示表。

其中，所述獲取所述部件運動的三維轉動向量，將所述部件運動的三維轉動向量與所述獨立的顯示表組裝得到仿真結果的步驟包括：

獲取所述機器人的所述五軸和向量六個部件運動的三維轉動向量，為所述五軸和向量六個部件運動的三維轉動向量分別設置旋轉矩陣，將所述五軸和向量六個部件的所述旋轉矩陣與所述五軸和向量六個部件的獨立的顯示表對應組裝得到仿真結果。

其中，所述讀取機器人的立體光造文件以獲取部件的三角面片數據的步驟包括：獲取機器人的立體光造文件，判斷所述立體光造文件的格式為文本格式還是二進制格式；若所述立體光造文件的格式為文本格式，打開所述立體光造文件讀取文件頭標識，并讀取一個部件的三角面片數據轉化為數值后存入三角鏈表；判斷所有部件的立體光造文件是否讀取完；若所有部件的立體光造文件已經讀取完，則結束讀取所述機器人的立體光造文件，否則，返回繼續讀取直到讀取完所有部件的立體光造文件；若所述立體光造文件的格式為二進制格式，打開所述立體光造文件讀取文件頭以獲取三角面片數據的總數量，讀取一個部件的三角面片數據存入三角鏈表；判斷讀取的所述三角面片數據的數量是否與所述三角面片數據的總數量相同；若相同，則結束讀取所述機器人的立體光造文件，若不同，返回繼續讀取直到讀取的所述三角面片數據的數量與所述三角面片數據的總數量相同。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種三維圖形仿真系統，包括獲取模塊、構建模塊以及仿真模塊，其中：所述獲取模塊用于獲取部件的三角面片數據，并將所述部件的三角面片數據發送給所述構建模塊；所述構建模塊用于利用所述部件的三角面片數據為所述部件構建獨立的顯示表，并將所述獨立的顯示表發送給所述仿真模塊；所述仿真模塊用于獲取所述部件運動的三維轉動向量，將所述部件運動的三維轉動向量與所述獨立的顯示表組裝得到仿真結果。。

其中，所述獲取模塊具體用于讀取機器人的立體光造文件以獲取部件的三角面片數據，并將所述部件的三角面片數據發送給所述構建模塊。

其中，所述系統還包括劃分模塊，用于根據機器人各個部件的運動狀態，將所述機器人的立體光造文件劃分為五軸和向量六個部件的立體光造文件；所述獲取模塊具體用于讀取所述五軸和向量六個部件的立體光造文件，以獲取所述機器人的所述五軸和向量六個部件的三角面片數據，并將所述五軸和向量六個部件的三角面片數據發送給所述構建模塊。